JPH02277432A - Curvature measuring apparatus - Google Patents

Curvature measuring apparatus

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JPH02277432A
JPH02277432A JP2076087A JP7608790A JPH02277432A JP H02277432 A JPH02277432 A JP H02277432A JP 2076087 A JP2076087 A JP 2076087A JP 7608790 A JP7608790 A JP 7608790A JP H02277432 A JPH02277432 A JP H02277432A
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curvature
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田巻 弘
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  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Abstract

PURPOSE:To measure automatically a curvature radius of a main longitude of a sphere, etc., by calculating the curvature radius of a curved face to be detected from a projected straight line pattern corresponding to a straight line pattern of a reflected light selected by means of a masking device detected by means of a detecting device. CONSTITUTION:A cornea C to be examined is irradiated with a round light bundle with a specified radius and the reflected light is selectively passed through a straight line aperture A-C formed on a mask M in a distance l from the top Oc of the cornea and inclined at a specified angle to X0 axis and detects projected straight line A'-C' corresponding to a face D to be detected. From the points of intersection of each line with X and Y axes, xa1-xa3 and ya1-ya3, equations for the projected straight line A'-C' are determined. Two roots of the quadratic equation are obtd. from the length and the slope of the projected straight line and the curvature radii r1 and r2 of the first and the second main longitudes of the cornea C is obtd. from said two roots. It is thereby possible to measure automatically the curvature radius of a main longitude of a spheric face or a toric face.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は曲面の曲率半径を測定する装置に関し、さらに
詳しくは、人眼の角膜の主径線の曲率半径を測定するオ
フサルモメータやコンタクトレンズの曲率半径を測定す
るラジアスメータに応用できる曲率測定装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a device for measuring the radius of curvature of a curved surface, and more specifically, an off-salmometer for measuring the radius of curvature of the main meridian of the cornea of the human eye, and a device for measuring the radius of curvature of a contact lens. This invention relates to a curvature measuring device that can be applied to a radius meter.

本明細書においては本発明の原理及び実施例を主にオフ
サルモメータについて説明するが、本発明はこれに限定
されるものでなく、広く光反射性を有する球面またはト
ーリック曲面体の曲面の主径線の曲率半径(以下、単に
「曲率半径」と言うこともある)を測定する装置にも本
発明は適用できるものである。
In this specification, the principles and embodiments of the present invention will be mainly explained with respect to an ophthalmometer, but the present invention is not limited thereto, and the present invention can be applied to a wide variety of surfaces such as spherical or toric curved surfaces having light reflectivity. The present invention can also be applied to a device that measures the radius of curvature of a radius line (hereinafter sometimes simply referred to as "radius of curvature").

人眼角膜自体の屈折力は、眼全体の総圧折力の略80%
すなわち約45 Diopterの屈折力をもち、また
、乱視眼においては約75%が角膜乱視すなわち角膜前
面が球面でなくトーリック面形状をしていることに起因
している。また、コンタクトレンズ処方に際しては、そ
のベースカーブは、コンタクトレンズを装用させる眼の
角膜前面の主径線の曲率半径をもとに処方する必要があ
る。これら観点から角膜前面の主径線の曲率半径を測定
することは重要な意義がある。
The refractive power of the human cornea itself is approximately 80% of the total compressive power of the entire eye.
That is, it has a refractive power of about 45 Diopters, and about 75% of astigmatism in eyes is due to corneal astigmatism, that is, the anterior surface of the cornea is not spherical but has a toric surface shape. Furthermore, when prescribing a contact lens, the base curve needs to be prescribed based on the radius of curvature of the principal axis of the anterior surface of the cornea of the eye in which the contact lens is to be worn. From these points of view, it is important to measure the radius of curvature of the principal axis of the anterior surface of the cornea.

この要求から、人眼角膜前面の曲率半径を測定する装置
として、種々の形式のオフサルモメーターが実用化され
ている。いずれの型式のオフサルモメーターも、被検角
膜上に1つもしくは複数の視標を投影し、その投影像の
大きさ、あるいはその反射像位置を、観察望遠鏡の焦点
面で観察し、投影像の大きさの変化量あるいは視標反射
像の相対的位置ズレ量から被検角膜の曲率半径及び角膜
乱視軸を測定するものであった。
In response to this requirement, various types of off-salmometers have been put into practical use as devices for measuring the radius of curvature of the anterior surface of the cornea of the human eye. Both types of off-salmometers project one or more targets onto the cornea to be examined, and observe the size of the projected image or the position of its reflected image with the focal plane of an observation telescope. The radius of curvature and axis of corneal astigmatism of the cornea to be examined are measured from the amount of change in size or the amount of relative positional shift of the reflected image of the optotype.

オフサルモメータにおいては、特に角膜がトーリック面
形状の乱視眼角膜の測定に際しては、その第1(弥生径
線)及び第2主径線(弱主径線)の曲率半径及び少なく
とも一方の主径線方向の角度の3つの被測定量を測定す
ることが必要であり、上述の従来のオフサルモメータは
これら3つの測定値をもとめるのに3段階の測定を必要
としていた。しかしながら、人眼には生理的な眼球振動
がつねにともなっており、測定時間の長時間化は眼球振
動にともなう投影像の振動となり、それゆえに測定誤差
や、測定中の頻繁なアライメント調整操作を必要とする
という大きな問題点があった。
In the ophthalmometer, especially when measuring the cornea of an astigmatic eye whose cornea has a toric surface shape, the radius of curvature of the first (Yayoi meridian) and second principal meridian (weak principal meridian) and at least one of the principal apertures are It is necessary to measure three measurable quantities of angle in the linear direction, and the conventional off-salmometer described above requires three stages of measurement to obtain these three measured values. However, the human eye is always accompanied by physiological eyeball vibrations, and longer measurement times result in vibrations in the projected image due to eyeball vibrations, resulting in measurement errors and the need for frequent alignment adjustment operations during measurement. There was a big problem.

この従来の装置の欠点を解決する装置として例えば特開
昭56−18837号公報、特開昭56−66235号
公報、あるいは米国特許4159867号明細書には、
投影像の角膜からの反射像を1次元型あるいは2次元型
のポジションセンサで検出して、その検出位置から被検
眼角膜の曲率半径及び主径線軸角度を測定する装置が開
示されている。
For example, Japanese Patent Application Laid-open No. 56-18837, Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-66235, or U.S. Pat.
An apparatus has been disclosed that detects a reflected image of a projected image from the cornea using a one-dimensional or two-dimensional position sensor, and measures the radius of curvature and principal axis angle of the cornea of the eye to be examined from the detected position.

しかしながら、これら装置も、従来の実用されているオ
フサルモメーターと同様に、投影視標の角膜からの反射
像を望遠鏡で結像す型式であり、測定精度を上げるには
望遠鏡の焦点距離を太きくせね、ばならず、いきおい装
置が大型化するという欠点があった。また結像型式であ
るためその合焦機構を必要としていた。また、装置と被
検角膜とのアライメントもこの合焦望遠鏡を利用してア
ライメントするためアライメントも不正確であり、かつ
測定時間の短縮化や完全な自動化にはつながらなかった
However, like conventional off-salmometers, these devices use a telescope to form an image of the projected target reflected from the cornea, and to improve measurement accuracy, the focal length of the telescope must be increased. However, the drawback was that the Ikioi device became larger. Also, since it is an imaging type, it requires a focusing mechanism. Furthermore, alignment between the device and the cornea to be examined is performed using this focusing telescope, which results in inaccurate alignment, and does not lead to shortening of measurement time or complete automation.

非結像光学系を利用して、光学系の屈折特性、主に眼鏡
レンズの球面屈折力や円柱屈折力及びその軸角度を測定
する装置が、米国特許第388(1525号明細書に開
示されている。この装置は、被検眼鏡レンズに平行光束
を照射し被検レンズの屈折特性により偏向された光束を
点開口を有するマスク手段で選択し被検レンズの焦点距
離より短かい距離に配置された平面型イメージデイチク
ターやTVカメラの揚像面に投影し、上記点開口を通過
した光線の該ディテクター上への投影点の位置から被検
レンズの屈折特性をもとめる構成であった。
U.S. Pat. No. 388 (1525) discloses an apparatus that uses a non-imaging optical system to measure the refractive properties of an optical system, mainly the spherical refractive power and cylindrical refractive power of a spectacle lens, and its axial angle. This device irradiates the lens of the eyeglass to be examined with a parallel light beam, selects the light beam deflected by the refractive characteristics of the lens to be examined using a mask means having a point aperture, and places it at a distance shorter than the focal length of the lens to be examined. The refractive characteristics of the lens to be tested are determined from the position of the projection point of the light beam passing through the point aperture onto the detector.

しかしながら、この米国特許明細書は、屈折光学系にお
ける屈折特性測定を開示するのみであり、反射光学系の
反射曲面の曲率半径の測定等については何ら開示も示唆
もしていない。さらに、この装置は点開口を使用して屈
折特性を検出するため、検出手段には上述の平面型のイ
メージディテクタやTVカメラを使用せねばならず、装
置が高価になるばかりか、被検レンズや装置光学系ある
いは検出面にゴミ、ホコリ等が耐着すると点開口を通過
すべき光束がゴミ、ホコリ等で遮断されると、被検レン
ズの屈折特性を測定できない場合も生じるという欠点を
有していた。
However, this US patent specification only discloses the measurement of refractive properties in a refractive optical system, and does not disclose or suggest anything about measuring the radius of curvature of the reflective curved surface of a reflective optical system. Furthermore, since this device uses a point aperture to detect refractive characteristics, it is necessary to use the above-mentioned flat image detector or TV camera as a detection means, which not only makes the device expensive but also If dirt, dust, etc. adhere to the lens, the optical system of the device, or the detection surface, if the light flux that should pass through the point aperture is blocked by the dirt, dust, etc., the refractive characteristics of the lens under test may not be measured. Was.

そこで、本発明は、上述した従来のオフサルモメータの
欠点を解決し、非結像型光学系を利用して自動測定・が
可能な、オフサルモメータやラジアスメータ等に応用で
きる曲率測定装置を提供せんとするものである。
Therefore, the present invention solves the above-mentioned drawbacks of the conventional off-salmometer, and provides a curvature measurement device that can be applied to off-salmometers, radius meters, etc., and is capable of automatic measurement using a non-imaging optical system. This is what we intend to provide.

本発明のもう一つの目的は、非結像型光学系を使用する
ことにより、従来の装置に比較して、小型で、かつ結像
望遠鏡等の検者が観察および操作する必要のある光学部
材を有しない、自動的に球面またはトーリック面の主径
線の曲率半径を測定出来る曲率測定装置を提供すること
である。
Another object of the present invention is to use a non-imaging optical system to reduce the size of optical components that need to be observed and operated by an examiner, such as an imaging telescope. It is an object of the present invention to provide a curvature measuring device that can automatically measure the radius of curvature of the principal radius of a spherical or toric surface without having any.

本発明の更にもう一つの目的は、従来の装置が規準によ
り行なっていた被検曲面と装置光軸とのアライメントの
ための情報を自動的に出力できる操作性がすぐれそして
測定時間を短縮できる自動曲率測定装置を提供すること
である。
Yet another object of the present invention is to provide an automated system that can automatically output information for alignment between the curved surface to be inspected and the optical axis of the device, which conventional devices do based on standards, and that is easy to operate and shortens measurement time. An object of the present invention is to provide a curvature measuring device.

本発明の更にもう一つの目的は、マ°スク手段の情報量
を多くすることにより、従来のオフサモメータはもちろ
ん自動レンズメータより安価な検出手段が利用でき、し
かも装置光学系や検出面にゴミやホコリがあっても測定
が可能な外乱影響に強く高精度でしかも安価な自動測定
可能な曲率測定装置を提供することである。
Yet another object of the present invention is that by increasing the amount of information in the masking means, it is possible to use a detection means that is cheaper than conventional off-thermometers as well as automatic lens meters, and it also prevents dust from entering the optical system and detection surface of the device. To provide a curvature measuring device capable of automatically measuring curvature, which is resistant to disturbance effects, highly accurate, and inexpensive, capable of measuring even in the presence of dust.

ちなみに、本発明によれば、光源と、該光源からの光を
平行光束とするコリメータ手段とを有する照明光学系と
;この照明光学系からの光束で被検曲面によって反射さ
れた光束を選択するために実質的な面上で少なくとも2
本の直線を少なくとも1点で実質的に交差させるよう構
成された直線を成すパターンを有するマスク手段と、こ
のマスク手段で選択された反射光を検出する検出手段と
を有する検出光学系と;この検出手段が検出した前記反
射光の前記直線パターンに対応した直線投影パターンか
ら前記被検曲面の曲率半径を演算する演算手段とからな
り;前記直線パターンと前記検出手段のいずれもが前記
光源と光学的に共役な互いに異なる面上にそれぞれ配置
されている曲率測定装置が提供される。
Incidentally, according to the present invention, there is provided an illumination optical system having a light source and a collimator means for converting light from the light source into a parallel light beam; and a light beam reflected by a curved surface to be inspected from the light beam from the illumination optical system is selected. At least 2 on the practical side for
a detection optical system comprising: a mask means having a straight line pattern configured to substantially intersect the straight lines of the book at at least one point; and a detection means for detecting reflected light selected by the mask means; calculation means for calculating the radius of curvature of the curved surface to be inspected from a linear projection pattern corresponding to the linear pattern of the reflected light detected by the detection means; both the linear pattern and the detection means are connected to the light source and the optical Provided are curvature measuring devices each disposed on mutually different planes that are conjugate to each other.

なお本発明で「実質的な交点」とは実際に交点を有する
場合と、仮想的な交点を有する場合の両方を包含する。
Note that in the present invention, a "substantive intersection" includes both an actual intersection and a virtual intersection.

また「実質的な面上」とは実際に一平面に検出手段が配
置されている場合と、互いに異なる場所にある検出手段
が例えば光学的手段により、仮想的な一平面にあるがご
とくに構成される場合の両方を包含する。
Furthermore, "substantially on a surface" refers to a case where the detection means are actually arranged on one plane, and a case where the detection means located at different locations are arranged as if they were on a virtual plane, for example, by optical means. This includes both cases where

本発明において、以上の構成上の特徴により従来の曲率
半径測定装置に比較して、装置が小型となり、測定時間
が短かく、外乱影響に対し、強くかつ測定精度が高く、
さらに安価で、しかも自動的に被検曲面の曲率半径を測
定できる。さらにアライメント情報を自動的に出力でき
るので、さらに測定時間の短縮と測定精度の向上が実現
できる。
In the present invention, due to the above-mentioned structural features, compared to conventional curvature radius measuring devices, the device is smaller, the measurement time is shorter, it is resistant to disturbance effects, and the measurement accuracy is higher.
Furthermore, it is inexpensive and can automatically measure the radius of curvature of the curved surface to be tested. Furthermore, since alignment information can be automatically output, it is possible to further shorten measurement time and improve measurement accuracy.

これら本発明の長所は、特にオフサルモメータに本発明
を応用した場合、眼球振動の影響を受けない測定精度が
高く測定時間の短かい小型で、かつ安価な自動測定を可
能化したオフサルモメータを提供することができる。
These advantages of the present invention are that, especially when the present invention is applied to an off-salmometer, the off-salmometer has high measurement accuracy that is not affected by eye vibration, has a short measurement time, is small, and enables automatic measurement at low cost. can be provided.

また本発明をコンタクトレンズのベースカーブあるいは
前面の曲率半径を測定するいわゆるラジアスメータに応
用すれば、ターゲツト像をコンタクトレンズの表面と、
その曲率中心に2度合焦し、そのときの対物レンズの移
動量からベース・カーブ等の曲率半径を測定していた従
来のラジアスメータに比較して、従来のラジアスメータ
がもっていたターゲツト像観察及びそれによる測定用の
顕微鏡光学系を一切必要とせず、ゆえに測定精度を直接
左右する視度調節を一切必要としないばかりか、測定者
間のパーソナルエラーも発生しない自動測定が出来、測
定精度の高い、しかも測定時間の短い新しいタイプのラ
ジアスメータを提供することができる。
Furthermore, if the present invention is applied to a so-called radius meter that measures the base curve or radius of curvature of the front surface of a contact lens, the target image can be compared to the surface of the contact lens.
Compared to the conventional radius meter, which focuses twice on the center of curvature and measures the radius of curvature of the base curve, etc. from the amount of movement of the objective lens at that time, it is possible to observe the target image and This eliminates the need for any microscope optical system for measurement, and therefore eliminates the need for diopter adjustment, which directly affects measurement accuracy, and enables automatic measurement without personal errors between operators, resulting in high measurement accuracy. , it is possible to provide a new type of radius meter that takes less time to measure.

本発明は更に、マスク手段の情報量を多くすることが出
来、従来のオルサモメータはもちろん自動レンズメータ
より安価な検出手段が利用でき、しかも装置光学系や検
出面にゴミやホコリがあっても測定が可能な外乱影響に
強く高精度でしかも安価な自動測定可能な曲率測定装置
を提供することができる。
Furthermore, the present invention can increase the information content of the mask means, and can use a detection means that is cheaper than conventional orthermometers or automatic lens meters, and can measure even if there is dirt or dust on the optical system or detection surface of the device. It is possible to provide a curvature measurement device that is resistant to disturbance effects, is highly accurate, and can perform automatic measurements at low cost.

以下本発明を角膜の曲率半径を測定するオフサルモメー
タに適用した測定原理及び実施例を図面を参照して説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The measurement principle and embodiments in which the present invention is applied to an off-salmometer for measuring the radius of curvature of the cornea will be described below with reference to the drawings.

第1図は、本発明の測定原理を説明するための斜視図上
あり、第2図はその平面図である。
FIG. 1 is a perspective view for explaining the measurement principle of the present invention, and FIG. 2 is a plan view thereof.

これらの図において、装置光軸0.に原点を有するX 
0Y o直交座標系を考える。角膜Cはその光学中心O
cをX0軸と平行な方向にE8、X0軸と平行な方向に
Evずらして配置されておりかつ曲率半径γ1の第1主
径線(弥生径線)がX0軸と平行な軸と角度(11.だ
け傾けて配置されているものとする。またその第2主径
線(弱主径線)の曲率半径をγ2とする。第2主径線の
角度はθ+90°である。
In these figures, the optical axis of the device is 0. X with origin at
Consider a 0Y o orthogonal coordinate system. The cornea C has its optical center O
c is shifted by E8 in the direction parallel to the X0 axis and by Ev in the direction parallel to the X0 axis, and the first principal radius (Yayoi radius) with a radius of curvature γ1 is at an angle ( 11. The radius of curvature of the second principal meridian (weak principal meridian) is γ2.The angle of the second principal meridian is θ+90°.

φ 被検角膜Cは、第2図に示すように半径−の円形光束で
照明されており、この照明光束の角膜Cによる反射光は
、角膜頂点0.から距離!隔てられたマスクMに形成さ
れた直線開口A、B及びCで選択透過されて、このマス
クMから距離d隔てられた検出面りに投影される。この
直線開口A及びBは1点iで互いに交差し、直線開口C
は直線間口Aと交点jで、直線開口Bと交点にでそれぞ
れ交差する。直線間口AはX0軸に対し角度θ。
φ The cornea C to be examined is illuminated with a circular light beam having a radius of − as shown in FIG. Distance from! The light is selectively transmitted through linear apertures A, B, and C formed in a mask M separated from each other, and is projected onto a detection surface spaced a distance d from the mask M. These straight apertures A and B intersect each other at one point i, and the straight aperture C
intersects the straight-line frontage A at the intersection point j and the straight-line opening B at the intersection point, respectively. Linear frontage A is at an angle θ with respect to the X0 axis.

傾斜しており、また直線開口BはX0軸に対し、角度θ
2で傾斜しているものとする。また両直線開口A、Bの
交差角はθとする。直線開口Aの長さ、すなわち交点i
とj間の長さを24、直線開口Bの長さ、すなわち交点
iとに間の長さをl。
The straight opening B is inclined at an angle θ with respect to the X0 axis.
Assume that the slope is 2. Further, the intersecting angle of both straight apertures A and B is assumed to be θ. The length of the straight aperture A, i.e. the intersection i
The length between and j is 24, and the length of the straight opening B, that is, the length between intersection i and l.

とする。また直線開口Aの傾きをtanθ、 =mAと
し、直線開口BΦ傾きをtanθ2=m8とする。
shall be. Further, the slope of the linear aperture A is tanθ, =mA, and the slope of the linear aperture BΦ is tanθ2=m8.

また、検出面りでの直線開口A、B、Cに各々対応した
投影直線A’ 、B’及びC′の検出は、検出面りに設
けられたX−Y直交座標系のX軸上及びY軸でのこれら
投影直線の交差点を検出する場合についてのみ説明する
が、検出面り全体を走査して検出してもよいことは言う
までもない。また検出を面で行なう場合はマスクMに形
成された直線開口はA及びBの二本だけでよく、上述の
交点j、にはこの場合の直線開口A、Bの端点となる。
In addition, the projection straight lines A', B', and C' corresponding to the linear apertures A, B, and C, respectively, on the detection surface are detected on the X-axis and on the X-Y orthogonal coordinate system provided on the detection surface. Although only the case of detecting the intersection of these projected straight lines on the Y axis will be described, it goes without saying that the entire detection surface may be scanned and detected. Further, when detection is performed on a surface, only two straight apertures A and B are required to be formed in the mask M, and the above-mentioned intersection j is the end point of the straight apertures A and B in this case.

さて、X軸及びY軸と投影直線A’ 、B’及びC′の
交差点Xal Sxa、 、 xa3及びya+ 、y
ag、yaffから直線はその内の任意の2点がきまれ
ばその方程式を決定できるので、検出点’Jar とX
a2から投影直線A′の方程式が決定でき、同様に検出
点xa、とVazから投影直線B′の方程式が、検出点
Xa2とyasから投影直線C′の方程式がそれぞれ決
定できる。投影直線の長さをfA’、投影直線B′の長
さをfB’ 、または投影直線A′の傾きをtanθ′
1=mA′、投影直線B′の傾きをjan、  =m、
’をそれぞれ投影直線の方程式から求める。これと上述
のマスクMの直線間口Aの長さを2^、その傾きmA、
直線開口Bの長さを!8、その傾きm、とから、 ψA’ ml (ma  ml)(+ 1)2〜〔mA
(mAffl11’ )+ψICmA’  ml) )
 (+ 1 )+(mA’ −ms’ ) =O−41
)式の二次方程式が得られ、但し、ψ1、ψ8はここで
、距離!は、公知の作動距離検出手段でもとめた定数と
してもよいし、またリレー光学系を使って!=0になる
ようにマスクMを設定してもよい。
Now, the intersections of the X and Y axes and the projection straight lines A', B' and C' are Xal Sxa, , xa3 and ya+, y
The equation of a straight line from ag and yaff can be determined by determining any two points among them, so the detection points 'Jar and
The equation of the projection straight line A' can be determined from a2, and similarly the equation of the projection straight line B' can be determined from the detection points xa and Vaz, and the equation of the projection straight line C' can be determined from the detection points Xa2 and yas. The length of the projected straight line is fA', the length of projected straight line B' is fB', or the slope of projected straight line A' is tanθ'
1 = mA', the slope of the projection straight line B' is jan, = m,
' are calculated from the equation of the projected line. This and the length of the linear frontage A of the above-mentioned mask M are 2^, its slope mA,
The length of straight opening B! 8. From its slope m, ψA' ml (ma ml) (+ 1) 2 ~ [mA
(mAffl11')+ψICmA'ml))
(+1)+(mA'-ms')=O-41
) is obtained, where ψ1, ψ8 are the distances! can be a constant determined by a known working distance detection means, or by using a relay optical system! The mask M may be set so that =0.

第1主径線r1の角度θ、は、 である。この二次方程式の2根2..2.は、それぞれ
マスクMから角膜Cの第1主径線の焦点F r+、第2
主径線の焦点F、までの距離を示している。一般に球面
反射光学系の焦点距離号とその曲率半径Rとは5=R/
2の関係があるので、この2iz、 、Zzがら角膜C
の第1及び第2主径線の曲率半径r+、r2は、それぞ
れ でもとめられる。
The angle θ of the first main radius line r1 is as follows. 2 roots of this quadratic equation. .. 2. are the focal point F r+ of the first principal meridian of the cornea C from the mask M, and the second
It shows the distance to the focal point F of the main meridian. In general, the focal length of a spherical reflective optical system and its radius of curvature R are 5=R/
Since there is a relationship of 2, the corneal C from these 2iz, , Zz
The radii of curvature r+ and r2 of the first and second main meridians are respectively determined.

として得られる。obtained as.

第3図は、上述の測定原理の第2の態様を示す斜視図で
ある。第3図の態様は、投影直線A′、B’ 、C’を
検出面りのX−7面上の二つのY軸すなわちY、軸及び
Y2軸と交差する位置から検出するものである。
FIG. 3 is a perspective view showing a second embodiment of the measurement principle described above. In the embodiment shown in FIG. 3, projection straight lines A', B', and C' are detected from positions intersecting the two Y axes, that is, the Y axis and the Y2 axis on the X-7 plane of the detection surface.

第3図に示すように、投影直線は、)’l 、’/z、
y、においてY、軸と交差し、y4、y5、y。
As shown in Figure 3, the projected straight lines are )'l,'/z,
Intersect the Y, axis at y, y4, y5, y.

においてY!軸と交差する。したがって、y2とy&か
ら直線B′の方程式が得られ、ylとy4から直線A′
の方程式が、またy、とy、から直線C′の方程式がそ
れぞれ得られる。そしてこれら直線の方程式を基にして
、直線A’ 、B’のそれぞれの長さj!A’ 、j!
11′及び傾きmA’ 、ml’を求めることができ、
また直線の交点i′  j′に′の座標を求めることが
できる。
In Y! intersects the axis. Therefore, the equation of straight line B' is obtained from y2 and y&, and the equation of straight line A' is obtained from yl and y4.
The equation of the line C' is obtained from y, and the equation of the straight line C' is obtained from y and y. Based on the equations of these straight lines, the lengths of each of straight lines A' and B' are j! A', j!
11' and the slopes mA' and ml' can be found,
Also, the coordinates of ' can be found at the intersection points i' and j' of the straight lines.

第4図は、測定原理の第3の態様を示す検出面りの部分
のみを示す斜視図である。検出面りにおいて角度γで交
差する斜交座標系x’−y’を考えた場合の例である。
FIG. 4 is a perspective view showing only the detection surface portion showing the third aspect of the measurement principle. This is an example when considering an oblique coordinate system x'-y' that intersects at an angle γ in the detection plane.

この場合、第5図に示すように投影直線は点X ’ l
 % X’ 2 、X’ 3及びy′1・7 ’ x 
% 3” sで交差し、点XI、とyl2とから直線A
′の方程式が、点X’l、yl、とから直線B′の方程
式が、点XI2、V’xとから直線C′の方程式がそれ
ぞれ得られる。ここで検出面上の斜交座標系X’−Y’
と直交座標系X−Y (またはマスク面上の直交座標系
X、−Y、との間に第6図に示すような関係があるとき
、斜交座標系X’−Y’から直交座標系X−Yへの変換
は、次式 を使って変換でき、その後(1)〜(3)式を使って計
算することにより被検角膜Cの形状特性を計算できる。
In this case, the projected straight line is the point X' l as shown in FIG.
% X' 2 , X' 3 and y'1・7' x
% 3” Intersect at s, straight line A from point XI and yl2
The equation of the line B' is obtained from the points X'l and yl, and the equation of the line C' is obtained from the points XI2 and V'x. Here, the oblique coordinate system X'-Y' on the detection surface
and the orthogonal coordinate system X-Y (or the orthogonal coordinate system X, -Y on the mask surface). The conversion to X-Y can be performed using the following equation, and then the shape characteristics of the cornea C to be examined can be calculated by using equations (1) to (3).

あるいは、第1主径線の曲率半径r8、第2主径線の曲
率半径r2及び主径線角度(12)算出にあたっては、
被検角膜Cに照明光束を照射する前に測定光路中に装置
光軸に垂直な反射面に照明光束を照射し、その反射光束
がマスクMの直線間口A、B、Cで選択透過されたとき
の検出面りへの投影直線A′、B′、C′を斜交X’−
Y’座標系で検出し、長さ!1.2.と傾きmA、m、
を算出し、この値を初期値とする。つぎに被検角膜Cを
測定光路中に配置し、同様に投影直線A’、B’、C’
を検出し、その長さ1+ A’ 、j!1′ と傾きm
A’ml’を算出し、前記初期値!7、el、mA、m
Alternatively, in calculating the radius of curvature r8 of the first main radial line, the radius of curvature r2 of the second main radial line, and the main radial angle (12),
Before irradiating the test cornea C with the illumination light beam, the illumination light beam was irradiated onto a reflective surface perpendicular to the optical axis of the device in the measurement optical path, and the reflected light beam was selectively transmitted through the linear apertures A, B, and C of the mask M. The projected straight lines A', B', and C' onto the detection plane are obliquely crossed by X'-
Detect in Y' coordinate system, length! 1.2. and the slope mA, m,
Calculate and use this value as the initial value. Next, place the cornea C to be examined in the measurement optical path, and similarly project straight lines A', B', and C'.
, and its length 1+A',j! 1′ and slope m
Calculate A'ml' and use the initial value! 7, el, mA, m
.

と今回求めたII!a’ 、j!s’ 、ma’ 、m
s’とから被検角膜の形状特性すなわち曲率半径r3、
r2、主径線角度θを測定できる。このように、本発明
は、座標系の取り方に無関係な装置であり、以下の実施
例で述べるごとく、リニアポジションセンサをX’−Y
’座標系の各軸にあわせて配置するとき、この配置位置
はマスク上のXo  Yo座標系とまったく無関係に任
意に配置できるため、装置製作上及び保守管理上非常に
すぐれた特徴となる。
This is the II I wanted this time! a', j! s', ma', m
From s', the shape characteristics of the cornea to be examined, that is, the radius of curvature r3,
r2 and the main meridian angle θ can be measured. In this way, the present invention is a device that is independent of how the coordinate system is determined, and as described in the following embodiments, the linear position sensor is
'When arranged along each axis of the coordinate system, this arrangement position can be arbitrarily placed completely unrelated to the Xo Yo coordinate system on the mask, which is an extremely excellent feature in terms of device manufacturing and maintenance management.

また、直線間口A、B、Cは、第7図に示すようにマス
クM上で実質的な交点でなく、仮想交点下、丁、7を有
すればよい。このことは本発明が、直線開口A、B、C
の投影直線A’ 、B’ 、C’と、検出面上でのX’
−Y’座標系の各軸との交差点を検出し、この検出点か
ら、投影直線の方程式をもとめ、この方程式をもとに交
点i’   j’、k’の位置を計算により算出するも
のであるから、交点i、J、には現実にパターンとして
存在する必要はないものである。また、直線開口A、B
、、Cは、第8図に示すように、マスクM上で三角形を
形成する必要もない、直線開口A、B、Cをそれぞれ、
延長することにより、仮想的に三角形i、j、kを形成
すればよい。このような直線開口A、B、Cも上述の原
理と同様に被検角膜Cの形状特性により変化をうけて、
検出面りに投影直線A′B’ 、C’を作る。すなわち
、第9図に示すように、マスクM上のXo  Yo座標
系に仮想三角形i、j、kを作る直線開口A、B、Cは
、検出面り上のX’−Y’斜交座標系でX’l、X’Z
、X’3及びY’+、  z 、y’ 3 として検出
され、第5図と同様の原理で、投影直線A’、B’C′
の方程式がそれぞれ算出でき、ゆえにこの算出された投
影直線A′、B′、C′の方程式から仮想三角形i’ 
  j’、k’を算出できる。そして、仮想三角形i、
j、にと仮想三角形i′j’、k’ とから長さfa 
、 j!++ 、lA’ 、1mと傾きmAs ms 
、ms’ 、、 ms’を求め第(1)〜第(3)式に
より同様に被検角膜の曲率半径rlsrZ及び軸角度θ
を算出できる。
Further, the straight line widths A, B, and C may have an imaginary intersection point 7 on the mask M instead of a substantial intersection point as shown in FIG. This means that the present invention provides linear apertures A, B, and C.
projection straight lines A', B', C' and X' on the detection surface.
- The intersection with each axis of the Y' coordinate system is detected, the equation of the projected straight line is obtained from this detected point, and the positions of the intersection points i'j' and k' are calculated based on this equation. Therefore, there is no need for the intersections i and J to actually exist as a pattern. In addition, straight openings A and B
,,C are linear openings A, B, and C, respectively, which do not need to form a triangle on the mask M, as shown in FIG.
By extending it, triangles i, j, and k can be virtually formed. These linear apertures A, B, and C are also subject to changes depending on the shape characteristics of the cornea C to be examined, similar to the above-mentioned principle.
Projection straight lines A'B' and C' are created on the detection plane. That is, as shown in FIG. 9, the linear apertures A, B, and C that create the virtual triangles i, j, and k in the Xo Yo coordinate system on the mask M are the oblique coordinates of X'-Y' on the detection surface. In the system X'l, X'Z
, X'3 and Y'+, z, y' 3 , and using the same principle as in FIG.
Therefore, from the equations of the calculated projection lines A', B', and C', the virtual triangle i' can be calculated.
j' and k' can be calculated. And virtual triangle i,
j, and the virtual triangle i'j', k' and the length fa
, j! ++, lA', 1m and slope mAs ms
, ms', , ms' and similarly calculate the radius of curvature rlsrZ and axis angle θ of the cornea to be examined using equations (1) to (3).
can be calculated.

アライメント量α、βの算出は第(5)式と同様に直線
A、B、Cで形づくられる三角形i、j、によりあらか
じめ を計算記憶しておき、直線A′、B′、C′よりi′ 
 j′、k′を算出し、 を求める事より水平、垂直方向アライメント量α、βは
以下のように求めることができる。
The alignment amounts α and β are calculated and memorized in advance using triangles i and j formed by straight lines A, B, and C, as in equation (5), and then i is calculated from straight lines A', B', and C'. ′
By calculating j' and k' and finding the following, the horizontal and vertical alignment amounts α and β can be found as follows.

ここに これは第6図のような斜交座標系においては(4)式の
変換を行って計算すれば、アライメン1−itα、βを
求める事が可能であることを示すものである。
This shows that in the oblique coordinate system as shown in FIG. 6, it is possible to obtain the alignments 1-it α and β by performing calculations by performing the transformation of equation (4).

マスクMの直線開口に対応する検出面りでの投影直線の
検出点xa、、Xat、Xa3、Vat、Vat、ya
:1%や)’l 、)’2、)’3、y4、)’S、V
b。
Detection points xa, , Xat, Xa3, Vat, Vat, ya of the projected straight line on the detection plane corresponding to the straight aperture of the mask M
:1%,)'l,)'2,)'3,y4,)'S,V
b.

あるいはX+’ 、x、l 、X3’ 、y、+ s 
Vt  % V:l’がそれぞれどの直線開口に対応し
ているかを判別するためには、直線開口の開口の幅を違
えるとか、或いは1本の直線開口の代りに2本又は3本
の直線開口群を用いるとかの方法を講じればよい。例え
ばマスク上の直線開口としては、2組の平行直線開口を
互いに直交させた配置を用いることが望ましい。直線開
口の交点の投影が座標軸上に位置する場合には、各直線
開口間で幅に差を持たせたり、一方の直線開口の代りに
複数本の直線開口群を用いたりしても、その投影直線の
中心位置の算出が困難になることが考えられるが、この
問題は、マスク上の直線開口において、直線の交差部で
一方の直線を切断し、適当な間隙を設けることにより解
決できる。
Or X+', x, l, X3', y, + s
In order to determine which straight aperture each of Vt % V:l' corresponds to, it is necessary to change the width of the straight aperture, or to use two or three straight apertures instead of one straight aperture. You can use a method such as using groups. For example, as the linear openings on the mask, it is desirable to use an arrangement in which two sets of parallel linear openings are orthogonal to each other. If the projection of the intersection of the straight apertures is located on the coordinate axis, even if the widths of the straight apertures are different or a group of multiple straight apertures is used instead of one straight aperture, the Although it may be difficult to calculate the center position of the projected straight line, this problem can be solved by cutting one of the straight lines at the intersection of the straight lines in the straight line opening on the mask and providing an appropriate gap.

第10図は、本発明の第1の実施例を示す光学配置図で
ある。本実施例は前述の測定原理を利用したオフサルモ
メータである。
FIG. 10 is an optical layout diagram showing the first embodiment of the present invention. This embodiment is an off-salmometer that utilizes the measurement principle described above.

本実施例は、検出面り上で検出器の光学的共役像が斜交
するようにイメージローチーターを組合せて1本のリニ
ア型ポジションセンサを検出器として利用しているが、
本発明においては、これに限定されずに、平面型ポジシ
ョンセンサや交差する二本のリニア型ポジションセンサ
あるいは平行な2本のポジションセンサを利用しても検
出できることは前述の原理説明から明らかである。
In this embodiment, a single linear position sensor is used as a detector by combining image low cheaters so that the optical conjugate images of the detector are obliquely crossed on the detection surface.
It is clear from the above principle explanation that the present invention is not limited to this, but can also be detected using a flat position sensor, two intersecting linear position sensors, or two parallel position sensors. .

照明光学系1の光源としては発光波長の互いに異なる二
つの赤外発光ダイオード30.31を使用する。発光ダ
イオード30から光はダイクロインクプリズム32のダ
イクロイック面32aを透過しコンデンサレンズ7に入
射する。一方、発光ダイオード31からの光はダイクロ
イック面32aを反射して、同様にコンデンサレンズ7
に入射する。
As light sources for the illumination optical system 1, two infrared light emitting diodes 30 and 31 having different emission wavelengths are used. Light from the light emitting diode 30 passes through the dichroic surface 32a of the dichroic ink prism 32 and enters the condenser lens 7. On the other hand, the light from the light emitting diode 31 is reflected by the dichroic surface 32a and is also reflected by the condenser lens 7.
incident on .

コンデンサレンズ7からの射出光は、ピンホール板10
のピンホールを通って、このピンホールにその焦点位置
をもつコリメータレンズ33によって平行光束とされた
のち、装置光軸0.上に傾設された微小ミラー34によ
って反射され、光軸01と平行に被検角膜Cに照射され
る。固視光学系3は、照明光学系1に傾設されたハーフ
ミラ−20によって、その固視標像を被検眼に照明して
いる。
The light emitted from the condenser lens 7 passes through the pinhole plate 10.
The light beam passes through the pinhole and is made into a parallel beam by the collimator lens 33 whose focal point is at this pinhole, and then the light beam is aligned with the optical axis of the device at 0. The light is reflected by the upwardly tilted micromirror 34 and irradiated onto the cornea C to be examined parallel to the optical axis 01. The fixation optical system 3 uses a half mirror 20 tilted in the illumination optical system 1 to illuminate the fixation target image onto the subject's eye.

測定光学系2には、第1のリレーレンズ14の後方に、
マスク板35が配置されている。マスク板35には、太
い直線開口25.26を平行に形成し、かつこの平行直
線開口25.26に直交する細い3本の直線開口を1組
とした直線開口群27と28をそれぞれ平行に形成して
なる。このマスク板35の太い直線開口と細い3本の直
線開口群の交点i、!!、はx0軸上にあり、交点j、
にはY0軸上にある。そしてそれら交点は、第11図(
b)に示すように、直線開口群27が直線開口25で切
断された型となっている。また、直線開口26と直線開
口群2日についても同様である。このマスク板35のリ
レーレンズ14による共役像は図中Mの位置に結像され
ている。またマスク板35の後方には第2のリレーレン
ズ群36が配置されており、その後方にダイクロイック
プリズム32と同一の光学特性を有するグイクロイック
ミラー37が傾設されている。このグイクロイックミラ
ー37によって、測定光路は、第1光路120と第2光
路121とに二分される。第1光路120は、ミラー1
22、グイクロイックミラー123、第3リレーレンズ
124から構成されている。−方、第2光路121は、
イメージロテータ125、ミラー126、グイクロイッ
クミラー123、第3リレーレンズ124から構成され
ている。そして、第3リレーレンズ124の後方には、
リニアポジションセンサ38が構成されている。このリ
ニアポジションセンサ38は、第1リレーレンズ14、
第2リレーレンズ群36、第3リレーレンズ124によ
り、その光学的共役像を図中りの位置に作るとともに、
第2光路121のイメージロテータ125により、その
共役検出面り上で所定角度γで交差する仮想的な二本の
りニアセンサとして作用する。
The measurement optical system 2 includes, behind the first relay lens 14,
A mask plate 35 is arranged. In the mask plate 35, thick linear openings 25.26 are formed in parallel, and linear opening groups 27 and 28, each consisting of a set of three thin linear openings perpendicular to the parallel linear openings 25.26, are formed in parallel. It forms. The intersection point i of the thick straight aperture of this mask plate 35 and the group of three thin straight apertures, ! ! , is on the x0 axis, and the intersection j,
is on the Y0 axis. And their intersection points are shown in Figure 11 (
As shown in b), the straight aperture group 27 is cut by the straight apertures 25. The same applies to the linear aperture 26 and the linear aperture group 2. A conjugate image of this mask plate 35 by the relay lens 14 is formed at a position M in the figure. Further, a second relay lens group 36 is arranged behind the mask plate 35, and a gichroic mirror 37 having the same optical characteristics as the dichroic prism 32 is tilted behind it. This guichroic mirror 37 divides the measurement optical path into a first optical path 120 and a second optical path 121. The first optical path 120 includes mirror 1
22, a gicroic mirror 123, and a third relay lens 124. - On the other hand, the second optical path 121 is
It is composed of an image rotator 125, a mirror 126, a gicroic mirror 123, and a third relay lens 124. And behind the third relay lens 124,
A linear position sensor 38 is configured. This linear position sensor 38 includes the first relay lens 14,
The second relay lens group 36 and the third relay lens 124 create an optical conjugate image at the position shown in the figure, and
The image rotator 125 in the second optical path 121 acts as two virtual linear near sensors that intersect at a predetermined angle γ on the conjugate detection surface.

コリメータレンズ33を射出した発光ダイオード30又
は31からの平行光束は角膜Cで反射され被検角膜Cの
曲面特性すなわち第1と第2主径線の曲率半径γ0、T
tと主径線角度θに応じて偏向されたのち、リレーレン
ズ14を通りマスク板35の直線開口25.26.27
及び28で選択透過され、リレーレンズ群36、第1光
路120又は第2光路121を通ってリニアセンサ38
に到達する。このとき投影直線は被検角膜Cの曲面特性
に応じて変形を受け、たとえば第12図のようになる。
The parallel light beam from the light emitting diode 30 or 31 that exits the collimator lens 33 is reflected by the cornea C, and the curved surface characteristics of the cornea C to be examined, that is, the radius of curvature of the first and second principal meridians γ0, T
After being deflected according to t and the main meridian angle θ, it passes through the relay lens 14 and forms the straight aperture 25, 26, 27 of the mask plate 35.
and 28, and passes through the relay lens group 36, the first optical path 120 or the second optical path 121 to the linear sensor 38.
reach. At this time, the projection straight line is deformed according to the curved surface characteristics of the cornea C to be examined, and becomes, for example, as shown in FIG. 12.

此処で、各投影直線又は投影直線群と座標軸X′、Y′
との交点X l ’ 、XZ′、Xl、x4′、y1′
、y2′、y:l′、y4′を求め、上記第(1)〜第
(3)式に従って所要の演算を施すことにより、被検角
膜Cの曲面特性を得ることができる。
Here, each projected line or group of projected lines and coordinate axes X', Y'
Intersection with X l', XZ', Xl, x4', y1'
, y2', y:l', y4' and performing necessary calculations according to the above equations (1) to (3), the curved surface characteristics of the cornea C to be examined can be obtained.

図示実施例においては、発光波長の異る2個の発光ダイ
オード30.31が、交互に点滅させられ、一方の発光
ダイオード30からの光は、照明光学系1から測定光学
系2のグイクロイックミラ=37を透過して第1光路1
20を通りリニアセンサ38を到達し、たとえばX′軸
についての検出を行ない、他方の発光ダイオード31か
らの光は、照明光学系lから測定光学系2のグイクロイ
ックミラー37で反射されイメージロテータ125を有
する第2光路121を通ってリニアセンサ38に到達し
て、Y′軸についての検出を行なう。
In the illustrated embodiment, two light emitting diodes 30 and 31 having different emission wavelengths are alternately flashed, and the light from one of the light emitting diodes 30 is transmitted from the illumination optical system 1 to the measurement optical system 2. The first optical path 1 passes through Mira=37
The light from the other light emitting diode 31 is reflected from the illumination optical system 1 by the guichroic mirror 37 of the measurement optical system 2, and is sent to the image lock. The light passes through a second optical path 121 having a theta 125 and reaches the linear sensor 38, where detection about the Y' axis is performed.

次に、第13図を参照すると、発光ダイオード30.3
■には、これを駆動するためのフリップフロップ60が
接続され、このフリップフロップ60は、駆動回路61
からの走査開始パルスにより作動させられる。リニアセ
ンサ38としては、たとえば1728素子からなるCC
Dを用い、その出力は増巾器62により増巾されてサン
プルホールド回路63に与えられる。サンプルホールド
回路63の出力は比較器64に与えられ、この比較器6
4において基準設定器65からの基準値と比較されて2
値化され、出カフ01を生じる。駆動回路61は、走査
開始パルス702及びクロックパルス703を発生し、
これらのパルスは、センサー3日に与えられる。第14
図は、それらパルスを示すもので、(a)は走査開始パ
ルス、(b)はクロックパルス、(C)はサンプルホー
ルド回路63の出力パルス、(d)は比較器64の出カ
フ01をそれぞれ示す。
Next, referring to FIG. 13, the light emitting diode 30.3
A flip-flop 60 for driving this is connected to (2), and this flip-flop 60 is connected to a drive circuit 61
It is activated by a scan start pulse from . As the linear sensor 38, for example, a CC consisting of 1728 elements is used.
D is used, and its output is amplified by an amplifier 62 and given to a sample hold circuit 63. The output of the sample and hold circuit 63 is given to a comparator 64.
4, the reference value from the reference setter 65 is compared with the reference value 2.
It is converted into a value and produces an output cuff 01. The drive circuit 61 generates a scan start pulse 702 and a clock pulse 703,
These pulses are given to the sensor on day 3. 14th
The figure shows these pulses; (a) is the scan start pulse, (b) is the clock pulse, (C) is the output pulse of the sample and hold circuit 63, and (d) is the output cuff 01 of the comparator 64. show.

このような構成において、センサ38により走査を行な
う場合、直線開口の各々の投影直線がセンサ38上のど
の位置に到達したかを検出する必要がある。そのために
は、投影直線の幅に相当する出力パルスの中心がセンサ
ー38のどの検知素子上にあるかを検出すればよく、た
とえば、各出力パルスの立上りと立下りの中央の位置ま
でを、クロックパルスにより計数することにより目的が
達成される。このための回路を第15図に示す。
In such a configuration, when scanning is performed by the sensor 38, it is necessary to detect which position on the sensor 38 each projected straight line of the linear aperture has reached. To do this, it is only necessary to detect on which sensing element of the sensor 38 the center of the output pulse corresponding to the width of the projected straight line is located. The purpose is achieved by counting by pulses. A circuit for this purpose is shown in FIG.

第15図において、比較器64からの出カフ01は立上
り検出器40a及び立下り検出器40bに与えられ、走
査開始パルス702及びクロックパルス703は計数器
41に与えられる。計数器41はまず走査開始パルス7
02によってクリアーされたのちクロックパルス703
を計数する。
In FIG. 15, the output cuff 01 from the comparator 64 is applied to a rising edge detector 40a and a falling edge detector 40b, and a scan start pulse 702 and a clock pulse 703 are applied to a counter 41. The counter 41 first receives the scan start pulse 7.
Clock pulse 703 after being cleared by 02
Count.

計数器41の出力は、ラッチ回路44に供給されており
、ラッチ回路44は、立上り検出器40aの出力401
で計数器41の出力をラッチする。
The output of the counter 41 is supplied to a latch circuit 44, and the latch circuit 44 receives the output 401 of the rising edge detector 40a.
latches the output of the counter 41.

この時のラッチ回路44の出力は、たとえば第14図の
パルスL、の前端のセンサ28上における位置を表わす
。ゲート回路42は、出力パルス701がパ1”の期間
中、あらかじめ走査開始パルス702によりクリアされ
ている計数器43にクロックパルスを供給する。ゲート
回路42の出力を第16図にgで示す。したがって、計
数器43の出力は、センサ38上に投影された投影直線
幅に等しい値を示す。計数器43が2進計数器であるな
らゲート回路42の出力の最下位ビットを切り捨てて1
ビット分下位ビット方向にシフトした値とラッチ回路4
4の出力とを加算器47にて加算することにより、セン
サ38に投影された投影直線の中心位置が求められる。
The output of the latch circuit 44 at this time represents the position of the front end of the pulse L in FIG. 14 on the sensor 28, for example. The gate circuit 42 supplies a clock pulse to the counter 43, which has been cleared in advance by the scan start pulse 702, during the period when the output pulse 701 is "P1".The output of the gate circuit 42 is indicated by g in FIG. 16. Therefore, the output of the counter 43 shows a value equal to the projected straight line width projected onto the sensor 38. If the counter 43 is a binary counter, the least significant bit of the output of the gate circuit 42 is truncated to 1.
The value shifted by bits towards the lower bits and latch circuit 4
By adding the output of 4 in an adder 47, the center position of the projected straight line projected on the sensor 38 is obtained.

46は遅延回路であり、立下り検出器40bの出力40
2をΔtだけ遅延させる。この様子を第16図にfとし
て示す。遅延回路46の出力は、カウンタデコーダ48
に与えられる。このカウンタデコーダ48は、加算器4
7の出力をシーケンシャルにラッチ191.192・・
・198までラッチさせる為のものである。尚、遅延回
路46の出力は、カウンタ43のリセットにも用いられ
ている。
46 is a delay circuit, and the output 40 of the falling detector 40b
2 is delayed by Δt. This state is shown as f in FIG. 16. The output of the delay circuit 46 is sent to a counter decoder 48.
given to. This counter decoder 48 is connected to the adder 4
7 outputs are sequentially latched 191.192...
- This is for latching up to 198. Note that the output of the delay circuit 46 is also used to reset the counter 43.

以上の回路により、センサ38の一走査が終了するとラ
ッチ191にはセンサー上の一番最初に現われた投影直
線の中心の位置が、ラッチ192には、2番目の投影直
線の中心位置がそれぞれ保持される。たとえば、センサ
38が、第17図のY′軸に沿って走査されると、セン
サ38には、第14図のCの様に8本め投影直線に対応
する信号が表われる。従って、ラッチ回路には、191
〜198までの8回路が必要である。
With the above circuit, when one scan of the sensor 38 is completed, the latch 191 holds the center position of the first projected straight line that appears on the sensor, and the latch 192 holds the center position of the second projected straight line. be done. For example, when the sensor 38 is scanned along the Y' axis in FIG. 17, a signal corresponding to the eighth projection straight line appears on the sensor 38, as shown in C in FIG. Therefore, the latch circuit has 191
8 circuits from 198 to 198 are required.

第15図において、45は、デジタル比較器であり、基
準値発生器50の出力と計数器43の出力を比較して比
較出力をラッチ191〜198に供給する。これは、投
影直線の内の太い投影直線によるセンサ上の交差点の位
置を表わすデータか、細い投影直線によるものかを判別
する為のものである。従って、各ラッチの出力は、投影
直線の中心の位置の情報とその線幅の大小の情報を合せ
て判定回路51に送り込まれる。マスクの直線開口を一
本の太い直線開口と3本の細い直線開口により構成した
のは、すでに述べた通り、センサ38上に投影される投
影直線の判別を容易にする為である。これを第18図を
用いて詳しく説明する。
In FIG. 15, 45 is a digital comparator which compares the output of the reference value generator 50 and the output of the counter 43 and supplies a comparison output to the latches 191-198. This is to determine whether the data represents the position of the intersection on the sensor due to a thick projected straight line among the projected straight lines or a thin projected straight line. Therefore, the output of each latch is sent to the determination circuit 51 together with information on the position of the center of the projected straight line and information on the size of the line width. The reason why the linear aperture of the mask is composed of one thick linear aperture and three thin linear apertures is to facilitate the discrimination of the projected straight line projected onto the sensor 38, as described above. This will be explained in detail using FIG. 18.

第18圀は、投影直線の交差部を拡大したものである。The 18th area is an enlarged view of the intersection of the projected straight lines.

25は太い投影直線、27は、25との判別を容易に行
なうことのできる程度に細い3本の投影直線27−1.
27−2.27−3からなる投影直線群である。
25 is a thick projected straight line, 27 is three projected straight lines 27-1, which are thin enough to be easily distinguished from 25.
This is a group of projected straight lines consisting of 27-2 and 27-3.

今、センサ38がa又はeの位置でパターンを走査する
なら太い投影直線25の中心をセンサ上のこの投影直線
の位置と判定し、3本の細い投影直線の内の中央の投影
直線27−2の中心を投影直線群27の位置と検出でき
る。投影直線の走査がbの位置で行なわれると、センサ
24には、投影直線25.27−2.27−3による出
力が表われ、Cの位置では、投影直線27−1.25.
27−3、dの位置では、投影直線27−1.27−2
.25の順に出力される。従って、センサ上に細い投影
直線が2本しか投影されなかった時は、次の判定を行な
う事により各直線及び直線群の中心の位置を検出かつ判
定することができる。
Now, if the sensor 38 scans the pattern at position a or e, the center of the thick projection straight line 25 is determined to be the position of this projection straight line on the sensor, and the central projection straight line 27- 2 can be detected as the position of the projected straight line group 27. When the projection straight line is scanned at the position b, the output from the projection straight line 25.27-2.27-3 appears on the sensor 24, and at the position C, the output from the projection straight line 27-1.25.
27-3, at position d, the projection straight line 27-1.27-2
.. They are output in the order of 25. Therefore, when only two thin projected straight lines are projected onto the sensor, the position of the center of each straight line and group of straight lines can be detected and determined by performing the following determination.

(1)常に太い投影直線によるセンサ出力の中央の位置
をセンサ上で検出された投影直線25の位置とする。
(1) The center position of the sensor output based on the thick projection straight line is always set as the position of the projection straight line 25 detected on the sensor.

(2)細い投影直線による出力が3本分センサ出力に現
われている時は、中間の投影直線の中央の位置をセンサ
上で検出された投影直線群27の位置とする。
(2) When outputs from three thin projection straight lines appear in the sensor output, the position of the center of the intermediate projection straight lines is taken as the position of the projection straight line group 27 detected on the sensor.

(3)細い投影直線による出力が2木しか出力されなか
った時は、 (a)  大、細、細の順ならば、最初の細い投影直線
の中央を、 (b)  細、太、細の順ならば、2本の細い直線では
さまれる中央の位置を、 (C)  細、細、大の順ならば、2番目の細い直線中
央を、 センサ上で検出された投影直線群27の位置とする。
(3) When only two trees are output by thin projection straight lines, (a) If the order is large, thin, thin, then the center of the first thin projection straight line, (b) Thin, thick, thin. (C) If the order is thin, thin, large, then the center of the second thin line is the position of the projected straight line group 27 detected on the sensor. shall be.

以上の判定を第15図に示す判定回路51にて行なう。The above determination is made by the determination circuit 51 shown in FIG.

判定回路51をランダムロジンクにて構成する事も可能
であるが、好ましい構成例としては、判定回路を含めて
それ以降のデータ処理をマイクロプロセッサによって行
なうのが良い。マイクロプロセッサを用いて上記のごと
き判定を行なわせることは、当業者にとっては容易であ
ろう。
Although it is possible to configure the determination circuit 51 using random logic, a preferred configuration example is to use a microprocessor to perform the subsequent data processing including the determination circuit. It will be easy for those skilled in the art to use a microprocessor to make the above determinations.

以上の説明は、投影直線25と投影直線群27との交差
部についてのものであるが、他の交差部分に於ても同様
の方法により判定できることは、言うまでもない。なお
、センサ出力としては、4つの交差部に対応する出力が
一走査にて出力されるが、センサの中央の位置にて2つ
の区分に分割し、各区分についてそれぞれ上記の判定を
することで第17図に示すY’+、V’z、y′3、y
′のセンサ上の位置を検出できる。
Although the above explanation concerns the intersection between the projection straight line 25 and the projection straight line group 27, it goes without saying that other intersections can also be determined using the same method. Note that the sensor output corresponds to the four intersections in one scan, but by dividing it into two sections at the center position of the sensor and making the above judgment for each section, Y'+, V'z, y'3, y shown in Figure 17
′ on the sensor can be detected.

以上述べた測定原理に基づくオフサルモメータの全体の
構成例を第19図に示す。第19図において7(10は
、第13図に示した回路及び第10図の光学系により構
成される。1(100は、第15図に示した回路からな
り、マスク35のそれぞれの投影直線のセンサ上での位
置をマイクロプロセッサ52に入力する。マイクロプロ
セッサ52は、データメモリ部53、プログラムメモリ
部54、表示器インターフェース部55、プリンターイ
ンターフェース部57、及びマイクロプロセッサによる
演算結果を出力する出力レジスタ群291〜295によ
り構成されるが、これも又、マイクロプロセッサを扱う
分野に於ては、この様な構成を達成するのは、容易なこ
とである。
FIG. 19 shows an example of the overall configuration of an off-salmometer based on the measurement principle described above. In FIG. 19, 7 (10 is composed of the circuit shown in FIG. 13 and the optical system shown in FIG. 10. 1 (100 is composed of the circuit shown in FIG. The position on the sensor is input to the microprocessor 52.The microprocessor 52 includes a data memory section 53, a program memory section 54, a display interface section 55, a printer interface section 57, and an output for outputting the calculation result by the microprocessor. It is composed of a group of registers 291 to 295, but it is also easy to achieve such a configuration in the field of handling microprocessors.

最初のセンサの一走査によりY’l、Y’2、’l’y
、V’aの位置が得られると、次の走査では、マスク3
5を照明する発光ダイオードが切り替えられる。発光ダ
イオードが切り替ると発光波長が違う為、光学系による
光路が、切り替り、等価的に第17図に於てセンサがy
′軸に沿って走査したことになる。従ってy′1、y′
2、x 13、y′4のセンサ上の位置が求められるこ
ととなる。
With one scan of the first sensor, Y'l, Y'2, 'l'y
, V'a is obtained, in the next scan, mask 3
The light emitting diode illuminating 5 is switched. When the light emitting diode is switched, the emission wavelength is different, so the optical path by the optical system is switched, and equivalently, in Fig. 17, the sensor is
This means scanning along the ' axis. Therefore y'1, y'
2, x 13, y'4 on the sensor will be determined.

このようにして、センサ38上の投影直線の位置が求め
られると、以下の演算処理により被検眼の角膜の曲面特
性が計算される。
Once the position of the projection straight line on the sensor 38 is determined in this way, the curved surface characteristics of the cornea of the eye to be examined are calculated by the following calculation process.

(1)投影直線25.26、投影直線群27.28の方
程式を求め、投影直線群27の勾配m′ヶ、投影直線2
6の勾配をm′8とする。
(1) Find the equations of the projected straight line 25.26 and the projected straight line group 27.28, and calculate the slope m' of the projected straight line group 27 and the projected straight line 2.
6 is assumed to be m'8.

(n)投影直線25.26に挟まれる投影直線群27の
長さを求め、その長さをy′。とする。
(n) Find the length of the projected straight line group 27 sandwiched between the projected straight lines 25 and 26, and calculate the length as y'. shall be.

(III)投影直線群27.28に挟まれる投影直線2
6の長さを求め、その長さを2′8とする。
(III) Projected straight line 2 sandwiched between projected straight line groups 27 and 28
Find the length of 6 and make it 2'8.

(IV)アライメンt−itα、βの計算は、第17図
i、j、に、lのそれぞれの座標を(y′1、y′、)
、(y′4、y′、)、(y′工、y  m)、ライメ
ント量β(Y軸方向)は、(5)、(6)式を4交点の
場合に拡張し、 とし、またその検出面り上の交点から を求め、ここでΔX=ΔY=0となるようにマスク上の
直線パターンをあらかじめ形成することにより、前記(
7)式の分母を「4」として計算する。
(IV) Calculation of alignment t-it α, β is performed by setting the respective coordinates of l to (y'1, y',) in Figure 17 i, j,
, (y'4, y',), (y'd, y m), alignment amount β (Y-axis direction) is obtained by extending equations (5) and (6) to the case of four intersections, and The above (
7) Calculate with the denominator of the formula as "4".

(V)前述した方程式に基づく演算処理をマイクロプロ
セッサにより行なって、所要の曲面特性を求める。
(V) A microprocessor performs arithmetic processing based on the above-mentioned equations to obtain desired curved surface characteristics.

このようにして得られた結果は、第1主径線曲率半径r
l、第2主径線曲率半径r2、主径線角度θ、及びアラ
イメント量α、βとして第19図に示す表示器56、プ
リンタ58、出力レジスタ291〜295に出力される
。尚、表示器56に、2次・元表示の可能な装置(例え
ばCRT−デスプレイ装置等)を用いることにより、ア
ライメント量α、β、及び主径線角度θは、2次元のパ
ターンとして表示する事ができる。これを行なうことに
より、被検角膜とオフサルモメータとのアライメントを
容易に、かつ素早く行なえるという利点がある。
The result obtained in this way is that the radius of curvature of the first principal meridian r
1, the second major radius of curvature r2, the major radius angle θ, and the alignment amounts α and β are outputted to the display 56, printer 58, and output registers 291 to 295 shown in FIG. 19. Note that by using a device capable of two-dimensional/dimensional display (for example, a CRT-display device, etc.) as the display 56, the alignment amounts α, β, and the main meridian angle θ are displayed as a two-dimensional pattern. I can do things. By doing this, there is an advantage that alignment between the cornea to be examined and the ophthalmometer can be easily and quickly performed.

また、アライメント量出力レジスタを、オフサルモメー
タ筐体を電気・機械駆動して左右上下に移動させる移動
機構に接続すれば、アライメントが自動的に出来ること
は前述の第1実施例と同様である。
Furthermore, if the alignment amount output register is connected to a movement mechanism that electrically and mechanically drives the off-salmometer housing to move it left, right, up and down, alignment can be automatically performed, as in the first embodiment described above. .

第20図は本発明の第2の実施例を示す部分光学配置図
である。第10図と同一作用をする構成部分は同一符号
を付して説明を省略する。この実施例は、第10図でイ
メージロテータ21を使って像を回転したかわりに、平
行平面ガラス301に光軸302対し角度をもたせて配
置し、この平行平面ガラス301を301 (a)の位
置と301 (b)の位置に変化させることにより、第
21図に示すように共役検出面り上でセンサ38を38
′の位置へ平行移動させると同様か、あるいは2本のセ
ンサ38.38′を平行に配したと同様の効果をあたえ
るものである。
FIG. 20 is a partial optical arrangement diagram showing a second embodiment of the present invention. Components having the same functions as those in FIG. 10 are designated by the same reference numerals, and explanations thereof will be omitted. In this embodiment, instead of rotating the image using the image rotator 21 as shown in FIG. By changing the position to 301 (b), the sensor 38 is moved to 38 on the conjugate detection surface as shown in FIG.
The same effect can be obtained by moving the sensors 38 and 38' in parallel to the position 38' or by arranging the two sensors 38 and 38' in parallel.

センサが38の位置にあるとき、81%e4の点を検出
し、38′の位置にあるときはe′1〜e′4の点を検
出し、これから投影直線25〜28の方程式が算出でき
、以下第1実施例と同様の演算で被検角膜Cの曲面特性
を測定できる。
When the sensor is at position 38, it detects the point 81% e4, and when it is at position 38', it detects points e'1 to e'4, and from this the equation of the projection straight line 25 to 28 can be calculated. , the curved surface characteristics of the cornea C to be examined can be measured by the same calculations as in the first embodiment.

第22図は、本発明の第3の実施例を示す光学配置図で
あり、照明光学系1と固視光学系3は第10図と同様の
構成を有するので簡略化して示しである。また第10図
と同様の構成要素には同一の符号を附して説明を省略す
る。本実施例では、マスク35を二つのマスク35−1
.35−2にわけ、マスク35−1には、第11図(a
)の直線開口25.26を、マスク35−2には直線開
口群27.28を形成し、リレーレンズ14による共役
マスク面間上で仮想的に1つに合成する。リレーレンズ
14の後方にはグイクロインクミラー37が配置され、
その後方の光路を第1光路120と第2光路121に部
分する。第1光路には前述のマスク35−1が、第2光
路121にはマスク35−2がそれぞれ配置される。マ
スク35−1を通過した光束はハーフミラ−303でさ
らに二分割され、その反射光束はリニアポジションセン
サ38に、その透過光束はリニアポジションセンサ30
2に入射する。また同様にマスク35−2を通過した光
束もハーフミラ−303で反射及び透過され、それぞれ
リニアセンサ38.302に入射する。ここでリニアセ
ンサ38と302はリレーレンズ14により、その共役
検出面り内で互いに仮想的に交差するように配置されて
いる。発光ダイオード30の発光により、リニアセンサ
38は第17図に示すX’ 2 、X’ 3を検出し、
リニアセンサ302はy′2、y′3を検出する。次に
発光ダイオード31を発光するとりニアセンサ38はx
′1とx′4を検出し、リニアセンサ302はY’zと
Y’xを検出する。
FIG. 22 is an optical layout diagram showing a third embodiment of the present invention, and since the illumination optical system 1 and the fixation optical system 3 have the same configuration as in FIG. 10, they are shown in a simplified manner. Components similar to those in FIG. 10 are given the same reference numerals and their explanations will be omitted. In this embodiment, the mask 35 is divided into two masks 35-1.
.. 35-2, and the mask 35-1 has the markings shown in FIG.
) are formed into a group of linear apertures 27,28 in the mask 35-2, and are virtually combined into one on the conjugate mask surfaces by the relay lens 14. A microink mirror 37 is arranged behind the relay lens 14,
The optical path behind it is divided into a first optical path 120 and a second optical path 121. The aforementioned mask 35-1 is placed in the first optical path, and the mask 35-2 is placed in the second optical path 121, respectively. The light flux passing through the mask 35-1 is further divided into two by a half mirror 303, the reflected light flux is sent to the linear position sensor 38, and the transmitted light flux is sent to the linear position sensor 30.
2. Similarly, the light flux that has passed through the mask 35-2 is also reflected and transmitted by the half mirror 303, and enters the linear sensors 38 and 302, respectively. Here, the linear sensors 38 and 302 are arranged by the relay lens 14 so as to virtually intersect with each other within their conjugate detection planes. Due to the light emission from the light emitting diode 30, the linear sensor 38 detects X' 2 and X' 3 shown in FIG.
The linear sensor 302 detects y'2 and y'3. Next, when the light emitting diode 31 emits light, the near sensor 38
'1 and x'4 are detected, and the linear sensor 302 detects Y'z and Y'x.

以下前述の第1実施例と同様の手順によって被検角膜の
曲面特性が得られる。
Thereafter, the curved surface characteristics of the cornea to be examined are obtained by the same procedure as in the first embodiment described above.

以上説明した第1〜第3実施例が検出器として固定的に
配置された平面型ポジションセンサや1本ないし複数本
のリニアポジションセンサを利用したが、本発明はこれ
に限られるものでな(、少なくとも1本のリニアポジシ
ョンセンサを測定光学系lの光軸01と垂直な面内で平
行移動させたり、あるいは光軸01を中心に回転しても
よい。
Although the first to third embodiments described above use a fixedly arranged flat position sensor or one or more linear position sensors as a detector, the present invention is not limited to this. , at least one linear position sensor may be moved in parallel within a plane perpendicular to the optical axis 01 of the measurement optical system l, or may be rotated about the optical axis 01.

その−例を第23図に示す。リニアセンサ38は、光軸
OIを回転軸としてマイクロプロセッサ1(10の制御
を受けるパルスモータ駆動回路310によって回転され
るパルスモータ311により回転される。このパルスモ
ータ311でリニアセンサ38を連続回転して共役検出
面り上で平面センサと同一の機能をもたせたり、あるい
は所定角度回転して、交差する2本のりニアセンサと同
一の機能をもたせることができる。
An example thereof is shown in FIG. The linear sensor 38 is rotated by a pulse motor 311 that is rotated by a pulse motor drive circuit 310 controlled by the microprocessor 1 (10) with the optical axis OI as the rotation axis.The linear sensor 38 is continuously rotated by this pulse motor 311. The sensor can be rotated by a predetermined angle to have the same function as a flat sensor on a conjugate detection surface, or can be rotated by a predetermined angle to have the same function as two intersecting linear sensors.

第24図は、本発明の測定原理をコンタクトレンズのベ
ースカーブあるいは前面のカーブを測定するラジアスメ
ータに応用した実施例を示す光学配置図である。上述の
第1実施例と同様の構成要素には同一の符号を附して説
明は省略する。
FIG. 24 is an optical layout diagram showing an embodiment in which the measurement principle of the present invention is applied to a radius meter for measuring the base curve or front curve of a contact lens. Components similar to those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals, and explanations thereof will be omitted.

コンタクトレンズCLのベースカーブを測定する時は、
コンタクトレンズの凸面を下にして、コンタクトレンズ
保持手段6(10の円管状突出部601に保持される。
When measuring the base curve of contact lens CL,
The contact lens is held by the circular tubular protrusion 601 of the contact lens holding means 6 (10) with the convex surface of the contact lens facing down.

尚、本実施例においては、測定系2のポジシャンセンサ
3Bのリレーレンズ14による共役検出面りは、測定し
ようとするコンタクトレンズの後面の焦点距離fcLよ
り内側に位置するように設計する。
In this embodiment, the conjugate detection surface by the relay lens 14 of the positional sensor 3B of the measurement system 2 is designed to be located inside the focal length fcL of the rear surface of the contact lens to be measured.

以上説明した測定原理、及び各実施例のマスク手段には
光束を選択的に透過させる直線開口を形成した例を示し
たがこのかわりに光束を選択的に反射する反射型直線パ
ターンを利用しても本発明と同一の作用、効果が得られ
ることは言うまでもない。
Although the measurement principle explained above and the example in which the mask means of each embodiment has a linear aperture that selectively transmits the luminous flux is shown, a reflective linear pattern that selectively reflects the luminous flux may be used instead. Needless to say, the same functions and effects as those of the present invention can be obtained.

また、発光素子又は受光素子を走査駆動しそして検出デ
ータを演算処理する回路は、前述した回路に限らず、必
要なデータが得られそして前述した演算式を処理できる
ならばどのような回路でもよく、当業者には様々な回路
が設計できるであろうことは明らかであろう。
Furthermore, the circuit that scans and drives the light-emitting element or the light-receiving element and processes the detected data is not limited to the above-mentioned circuit, but any circuit that can obtain the necessary data and process the above-mentioned arithmetic expression may be used. It will be apparent to those skilled in the art that various circuits could be designed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の測定原理を説明するための斜視図、第
2図はその平面図、第3図は、その測定原理の別の態様
を説明するための斜視図、第4図は検出面での斜交座標
系を示す図、第5図は斜交座標に表われる投影直線の図
、第6図は斜交座標と直交座標の関係を示す図、第7図
は、仮想交点を有するマスクの直線開口の図、第8図は
、マスクの別の直線開口と投影直線の図、第9図は、仮
想交点を有する直線開口と斜交座標上に表われるその投
影直線を示す図、第11図(a)はマスクの直線開口の
例を示す図、第10図は本発明の第1の実施例を示す光
学配置図、第11図(b)図はマスクの直線開口の交差
部を示す図、第12図は斜交配置のりニアセンサと投影
直線の関係を示す図、第13図は第1実施例の検出回路
の一部を示すブロック図、第14図は検出パルス列を示
す図、第15図は第1実施例の演算処理回路を示すブロ
ック図、第16図は各出力信号を示す図、第17図は第
1実施例の投影直線とセンサの走査の関係を示す図、第
18図は投影直線の交差部の走査を示す図、第19図は
第1実施例の全体の電気回路を示すブロック図、第20
図は本発明の第2の実施例を示す一部省略した光学配置
図、第21図は第2の実施例における投影直線とセンサ
の検出関係を示す図、第22図は本発明の第3の実施例
を示す光学配置篤12図 帛13図 馬21図 第22図 昂23図
Fig. 1 is a perspective view for explaining the measurement principle of the present invention, Fig. 2 is a plan view thereof, Fig. 3 is a perspective view for explaining another aspect of the measurement principle, and Fig. 4 is a detection Figure 5 is a diagram showing an oblique coordinate system on a plane, Figure 5 is a diagram of projected straight lines appearing in oblique coordinates, Figure 6 is a diagram showing the relationship between oblique coordinates and orthogonal coordinates, and Figure 7 is a diagram showing virtual intersection points. FIG. 8 is a diagram showing another straight aperture of the mask and a projected straight line; FIG. 9 is a diagram showing a straight aperture having a virtual intersection and its projected straight line appearing on oblique coordinates. , FIG. 11(a) is a diagram showing an example of a linear aperture in a mask, FIG. 10 is an optical layout diagram showing the first embodiment of the present invention, and FIG. 11(b) is an illustration of an intersection of linear apertures in a mask. FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the obliquely arranged linear sensor and the projected straight line, FIG. 13 is a block diagram showing a part of the detection circuit of the first embodiment, and FIG. 14 shows the detection pulse train. 15 is a block diagram showing the arithmetic processing circuit of the first embodiment, FIG. 16 is a diagram showing each output signal, and FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the projection straight line and sensor scanning of the first embodiment. , FIG. 18 is a diagram showing scanning of the intersection of projected straight lines, FIG. 19 is a block diagram showing the entire electric circuit of the first embodiment, and FIG.
21 is a diagram showing the detection relationship between the projection straight line and the sensor in the second embodiment, and FIG. 22 is a diagram showing the third embodiment of the present invention. Optical arrangement diagram 12, figure 13, figure 21, figure 22, figure 23 showing an example of the optical arrangement.

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)光源と、該光源からの光を平行光束とするコリメ
ータ手段とを有する照明光学系と; 該照明光学系からの光束で被検曲面によって反射された
光束を選択するために実質的な面上で少なくとも2本の
直線を少なくとも1点で実質的に交差させるよう構成さ
れた直線を成すパターンを有するマスク手段と、該マス
ク手段で選択された該反射光を検出する検出手段とを有
する検出光学系と; 該検出手段が検出した前記反射光の前記直線パターンに
対応した投影直線パターンから前記被検曲面の曲率半径
を演算する演算手段とからなり; 前記マスク手段と、前記検出手段のいずれもが前記光源
と光学的に非共役で、かつ互いに異なる実質的な面上に
それぞれ配置されていることを特徴とする曲率測定装置
(1) An illumination optical system having a light source and a collimator means for converting the light from the light source into a parallel light beam; comprising a mask means having a straight line pattern configured to substantially intersect at least two straight lines at at least one point on a surface, and a detection means for detecting the reflected light selected by the mask means. a detection optical system; a calculation means for calculating a radius of curvature of the curved surface to be inspected from a projected straight line pattern corresponding to the straight line pattern of the reflected light detected by the detection means; the mask means; A curvature measuring device characterized in that each of the devices is optically non-conjugate with the light source and is disposed on substantially different surfaces.
(2)前記直線パターンは、少なくとも3本の直線で少
なくとも3点で実質的に交差することを特徴とする特許
請求の範囲第(1)項記載の曲率測定装置。
(2) The curvature measuring device according to claim 1, wherein the straight line pattern includes at least three straight lines that substantially intersect at at least three points.
(3)前記直線パターンは、それを構成する前記直線の
太さ若しくは本数又は前記反射光の選択率を異にしてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項又は第(
2)項記載の曲率測定装置。
(3) The straight line pattern is characterized in that the thickness or number of the straight lines constituting the straight line pattern or the selectivity of the reflected light are different from each other.
The curvature measuring device described in section 2).
(4)前記直線パターンは、それぞれ1本の互いに平行
は直線からなる第1平行直線群と、該第1平行直線群に
実質的に交差するそれぞれ3本の直線を1組とする2組
の直線群を平行に形成してなる第2平行直線群とから構
成されていることを特徴とする特許請求の範囲第(2)
項又は第(3)項記載の曲率半径測定装置。
(4) The straight line pattern includes two sets each of which includes a first group of parallel straight lines each consisting of one straight line parallel to each other, and one set of three straight lines each substantially intersecting the first group of parallel straight lines. and a second parallel straight line group formed by forming a straight line group in parallel. Claim (2)
The curvature radius measuring device according to item (3) or item (3).
(5)前記直線パターンは、前記反射光を選択的に透過
させるために前記マスク手段に形成された開口により構
成されていることを特徴とする特許請求の範囲第(1)
項ないし第(4)項のいずれかに記載の曲率測定装置。
(5) Claim (1) characterized in that the linear pattern is constituted by an opening formed in the mask means to selectively transmit the reflected light.
The curvature measuring device according to any one of items 1 to 4.
(6)前記直線パターンは、その全ての直線を1枚のマ
スク手段に形成してなることを特徴とする特許請求の範
囲第(1)項ないし第(5)項のいずれかに記載の曲率
測定装置。
(6) The curvature according to any one of claims (1) to (5), characterized in that the straight line pattern is formed by forming all the straight lines on one mask means. measuring device.
(7)前記照射光束は赤外光であることを特徴とする特
許請求の範囲第(1)項ないし第(6)項のいずれかに
記載の曲率測定装置。
(7) The curvature measuring device according to any one of claims (1) to (6), wherein the irradiation light beam is infrared light.
(8)前記検出手段は、平面型ポジションセンサである
ことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項ないし第(
7)項のいずれかに記載の曲率測定装置。
(8) Claims (1) to (1), wherein the detection means is a flat position sensor.
7) The curvature measuring device according to any one of items 7).
(9)前記検出手段は、前記非共役面内で実質的に交差
する少なくとも2本のリニア型ポジションセンサである
ことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項ないし第(
7)項のいずれかに記載の曲率半径測定装置。
(9) The detection means is at least two linear position sensors that substantially intersect within the non-conjugate plane.
7) The curvature radius measuring device according to any one of items 7).
(10)前記検出手段は、前記非共役面上で実質的に平
行な少なくとも2本のリニア型ポジションセンサである
ことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項ないし第(
7)項のいずれかに記載の曲率測定装置。
(10) The detection means is at least two linear position sensors that are substantially parallel on the non-conjugate surface.
7) The curvature measuring device according to any one of items 7).
(11)前記検出手段は、前記非共役面上で回転する少
なくとも1本のリニア型ポジションセンサであることを
特徴とする特許請求の範囲第(1)項ないし第(7)項
のいずれかに記載の曲率半径測定装置。
(11) According to any one of claims (1) to (7), wherein the detection means is at least one linear position sensor that rotates on the non-conjugate surface. The described curvature radius measuring device.
(12)前記検出手段は、少なくとも1本のリニア型ポ
ジションセンサであり、前記被検曲面からの前記反射光
を装置光軸を回転軸として回転する光束回転手段を有し
てなることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項ない
し第(7)項のいずれかに記載の曲率半径測定装置。
(12) The detection means is at least one linear position sensor, and includes a light beam rotation means for rotating the reflected light from the curved surface to be detected about the optical axis of the device. A curvature radius measuring device according to any one of claims (1) to (7).
(13)前記検出手段は、前記非共役面内で平行移動す
る少なくとも1本のリニアポジションセンサであること
を特徴とする特許請求の範囲第(1)項ないし第(7)
項のいずれかに記載の曲率測定装置。
(13) Claims (1) to (7) characterized in that the detection means is at least one linear position sensor that moves in parallel within the non-conjugate plane.
The curvature measuring device according to any one of paragraphs.
(14)前記検出手段は、少なくとも1本のリニア型ポ
ジションセンサであり、前記反射光を装置光軸と垂直な
面内で平行移動させる像シフト手段を有して成ることを
特徴とする特許請求の範囲第(1)項ないし第(7)項
のいずれかに記載の曲率測定装置。
(14) A patent claim characterized in that the detection means is at least one linear position sensor and includes an image shift means for moving the reflected light in parallel within a plane perpendicular to the optical axis of the device. The curvature measuring device according to any one of the ranges (1) to (7).
(15)前記検出光学系は、前記検出手段と前記マスク
手段の少なくとも一方を前記非共役面に結像させるリレ
ー光学手段を有していることを特徴とする特許請求の範
囲第(1)項ないし第(14)項のいずれかに記載の曲
率測定装置。
(15) Claim (1) characterized in that the detection optical system includes a relay optical means for forming an image of at least one of the detection means and the mask means on the non-conjugate surface. The curvature measuring device according to any one of items 1 to 14.
(16)前記検出光学系は、前記被検出面と前記マスク
手段との間に前記照明光軸と垂直な反射面をもつ反射部
材を挿入可能に配して成ることを特徴とする特許請求の
範囲第(1)項ないし第(15)項のいずれかに記載の
曲率測定装置。
(16) The detection optical system is characterized in that a reflection member having a reflection surface perpendicular to the illumination optical axis is insertably arranged between the detection surface and the mask means. The curvature measuring device according to any one of ranges (1) to (15).
(17)前記リレー光学手段の光軸と、前記照明光軸と
を少なくとも一部共通して構成したことを特徴とする特
許請求の範囲第(15)項又は第(16)項記載の曲率
測定装置。
(17) Curvature measurement according to claim (15) or (16), characterized in that the optical axis of the relay optical means and the illumination optical axis are at least partially common. Device.
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